TWI567500B - 組成物、薄膜及其形成方法、保護膜、隔離壁及顯示元件 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種組成物、薄膜及其形成方法、保護膜、隔離壁及顯示元件。特別是關於一種可形成兼具密著性佳以及硬度佳的薄膜的感光性樹脂組成物,薄膜及其形成方法、保護膜、隔離壁以及液晶顯示元件。
一般而言,彩色濾光層表面上的彩色畫素與黑色矩陣會因高低差而凹凸不平,因此通常於彩色濾光層的表面形成保護膜,藉此填平凹凸不平之處,以達到平坦化的要求。然而,在製造液晶顯示元件或固態影像裝置(solid-state imaging device)等光學元件的過程中,會經受多種處理,例如以酸性溶劑或鹼性溶液浸泡基板的處理;或著以濺鍍(sputtering)形成配線電極層(wiring electrode layer)的處理。上述處理皆會造成光學元件局部腐蝕或產生高溫,因此,保護膜需具有可抵禦這些處理的特性,包括耐熱性、耐溶劑性、耐酸性及耐鹼性等。
另一方面,在目前的彩色液晶顯示元件中,以光微影製
程(photolithography)方式開發出隔離壁。形成隔離壁的方式是先將感光性組成物塗佈於基板上,並使感光性組成物經受曝光、顯影等步驟而形成。此外,彩色液晶顯示元件中的細胞間隙可利用感光性組成物所形成的膜厚來控制,而可容易控制細胞間隙的距離的準確度。
由於保護膜或隔離壁形成於彩色濾光片或是基板上,因
此對透明度的要求極高。若保護膜或隔離壁的透明度不佳,當應用於液晶顯示元件時,將造成液晶顯示元件的亮度不足,而影響液晶顯示元件的顯示品質。
為提高保護膜或隔離壁的透明度,日本專利特開第
2010-054561號專利揭示一種保護膜用感光性組成物,其包括有鹼可溶性黏結樹脂、具有乙烯性不飽和基的化合物、光起始劑及溶劑。另一方面,日本專利特開第2004-240241號專利揭示一種感光性組成物,其包括共聚合物(A)、具有乙烯性不飽合基的聚合物(B)以及光起始劑(C),其中共聚物(A)由乙烯性不飽合羧酸(酐)、具環氧基的乙烯性不飽合基的化合物及其他乙烯性不飽合基的化合物所共聚合而得,且光起始劑(C)為2-丁二酮-[4-甲硫基苯]-2-(O-肟醋酸鹽)、1,2-丁二酮-1-(4-嗎啉基苯基)-2-(O-苯甲醯肟)、1,2-辛二酮-1-[4-苯硫基苯]-2-[O-(4-甲基苯甲醯)肟]或其類似物。然而,這些感光性組成物雖可製得高透明性的保護膜或隔離壁,但該保護膜或隔離壁卻有密著性不佳及硬度不佳的缺點。
因此,如何同時改善感光性樹脂組成物所形成保護膜或隔離壁密著性不佳及硬度不佳的問題,以達到目前業界的要求,實為目前此領域技術人員亟欲解決的問題。
有鑑於此,本發明提供一種用於保護膜或隔離壁的感光性樹脂組成物,其能夠改善上述保護膜或隔離壁密著性不佳及硬度不佳的問題。
本發明提供一種感光性樹脂組成物,其包括:鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)、含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)以及溶劑(E)。鹼可溶性樹脂(A)包括具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)。含乙烯性不飽和基的化合物(B)包括第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1),其中第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)包括胺基甲酸酯基(urethane group,
)與7個以上的丙烯醯基(acryloyl group,)。
含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)的重量平均分子量(Mw)為200至4000。
在本發明的一實施例中,上述的含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)包括第一含矽原子的氧雜環丁烷化合物、第二含矽原子的氧雜環丁烷化合物或上述兩者的組合。
第一含矽原子的氧雜環丁烷化合物為由式(1)表示的化合
物或其縮合物。
Si(R1)a(OR2)4-a 式(1)
式(1)中,R1及R2各自獨立表示碳數為1至8的烷基、碳數為6至10的環烷基、碳數為6至10的芳基、碳數為2至7的烷基羰基或具有氧雜環丁基的有機基,其中R1及R2中的至少一者為具有氧雜環丁基的有機基;a表示選自0至3的整數第二含矽原子的氧雜環丁烷化合物是由式(2)表示的化合物經加熱縮合反應、與由式(3)表示的含羥基的氧雜環丁烷化合物進行酯交換反應而得。
Si(R3)b(OR4)4-b 式(2)
式(2)中,R3各自獨立表示碳數為1至8的烷基、碳數為6至10的環烷基或碳數為6至10的芳基;R4各自獨立表示碳數為1至8的烷基、碳數為6至10的環烷基、碳數為6至10的芳基或碳數為2至5的烷基羰基;b表示選自0至2的整數,
式(3)中,R5至R10各自獨立表示氫原子、氟原子、碳數為1至4的烷基、具有羥基的烷基或苯基,其中,R5至R10中的至少一者為具有羥基的烷基。
在本發明的一實施例中,上述的具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)是由不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)及其他不飽和化合物(a-2)共聚合而得的共聚合物與具有環氧基的不飽和化合物(a-3)反應而得。
在本發明的一實施例中,上述的含乙烯性不飽和基的化合物(B)包括第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)。第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)包括胺基甲酸酯基與10個以上的丙烯醯基。
在本發明的一實施例中,基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的使用量為50重量份至100重量份,含乙烯性不飽和基的化合物(B)的使用量為50重量份至300重量份,第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)的使用量為30重量份至250重量份,光起始劑(C)的使用量為10
重量份至100重量份,含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)的使用量為10重量份至80重量份,且溶劑(E)的使用量為200重量份至2400重量份。
本發明另提供一種薄膜的形成方法,包括:於基板上形成上述的感光性樹脂組成物;以及對感光性樹脂組成物進行一處理步驟,以形成薄膜。
本發明另提供一種薄膜,其是藉由上述的薄膜的形成方法而製得。
本發明另提供一種保護膜(protection film),其為上述的薄膜。
本發明另提供一種隔離壁(spacer),其為上述的薄膜。
本發明更提供一種液晶顯示元件,其包括上述的保護膜或上述的隔離壁。
基於上述,本發明的感光性樹脂組成物用於形成保護膜或隔離壁時,可以改善密著性不佳及硬度不佳的問題,進而適用於液晶顯示元件。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例作詳細說明如下。
本發明提供一種感光性樹脂組成物,其包括:鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)、含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)以及溶劑(E)。此外,若需要,感光性樹脂組成物可更包括添加劑(F)。
以下將詳細說明用於本發明的感光性樹脂組成物的各個成分。
在此須說明的是,以下是以(甲基)丙烯酸表示丙烯酸及/或甲基丙烯酸,並以(甲基)丙烯酸酯表示丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯;同樣地,以(甲基)丙烯醯基表示丙烯醯基及/或甲基丙烯醯基。
鹼可溶性樹脂(A)包括具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)。此外,鹼可溶性樹脂(A)可選擇性的包括其他鹼可溶性樹脂(A-2)。
具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)是由不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)及其他不飽和化合物(a-2)共聚合而得的共聚合物與具有環氧基的不飽和化合物(a-3)反應而得。
詳言之,具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的合成方
法如下:先使不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)及其他不飽和化合物(a-2)經雙鍵共聚合反應,而形成側鏈具有羧酸基的共聚合物,接著,使該側鏈具有羧酸基的共聚合物與具有環氧基的不飽和化合物(a-3)進行加成反應,即可製得具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)。
具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的另外一種合成
方法如下:先使其他不飽和化合物(a-2)及具有環氧基的不飽和化合物(a-3)經雙鍵共聚合反應,而形成側鏈具有環氧基的共聚合物,接著,使該側鏈具有環氧基的共聚合物與不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)進行加成反應,即可製得具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)。
具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的還有一種合成
方法如下:先使其他不飽和化合物(a-2)及具有環氧基的不飽和化合物(a-3)經雙鍵共聚合反應,而形成側鏈具有環氧基的共聚合物,接著,使該側鏈具有環氧基的共聚合物與不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)進行加成反應後,進一步與酸酐類化合物進行半酯化反應(half-esterification reaction),即可製得具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)。
不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)的具體例包括但不限於不飽和單羧酸化合物、不飽和多羧酸化合物、具有不飽和
基及一個羧酸基的多環化合物、具有不飽和基及多個羧酸基的多環化合物、不飽和羧酸酐化合物或具有不飽和基與羧酸酐的多環化合物。
不飽和單羧酸化合物的具體例包括(甲基)丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸、肉桂酸、2-(甲基)丙烯醯乙氧基丁二酸單酯(2-methacryloyloxyethyl succinate monoester)、2-(甲基)丙烯醯乙氧基六氫化苯二甲酸酯、2-(甲基)丙烯醯乙氧基苯二甲酸酯、omega-羧基聚己內酯多元醇單丙烯酸酯(例如東亞合成製造,型號為ARONIX M-5300的商品),或上述化合物的組合。
不飽和多羧酸化合物的具體例包括馬來酸、富馬酸、甲基富馬酸、衣康酸、檸康酸,或上述化合物的組合。
具有不飽和基及一個羧酸基的多環化合物的具體例包括5-羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯,或上述化合物的組合。
具有不飽和基及多個羧基的多環化合物的具體例包括5,6-二羧基二環[2.2.1]庚-2-烯。
不飽和羧酸酐化合物的具體例包括馬來酸酐、富馬酸酐、甲基富馬酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐,或上述化合物的組合。
具有不飽和基及羧酸酐的多環化合物的具體例包括5,6-二羧酸酐二環[2.2.1]庚-2-烯。
不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)可單獨使用或組
合多種來使用。
不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)的具體例較佳為
包括丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯、2-甲基丙烯醯基乙氧基六氫化苯二甲酸酯、馬來酸酐,或上述化合物的組合。
其他不飽和化合物(a-2)的具體例包括但不限於(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸脂環族酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、不飽和二羧酸酯、(甲基)丙烯酸羥烷酯、具有(甲基)丙烯醯基的聚醚、苯乙烯化合物或上述化合物以外的不飽和化合物。
(甲基)丙烯酸烷基酯的具體例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁基酯、(甲基)丙烯酸第三丁基酯,或上述化合物的組合。
(甲基)丙烯酸脂環族酯的具體例包括(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸雙環戊酯{或稱三環[5.2.1.02,6]癸-8-基(甲基)丙烯酸酯}、(甲基)丙烯酸二環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯,或上述化合物的組合。
(甲基)丙烯酸芳基酯的具體例包括(甲基)丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸苯甲酯,或上述化合物的組合。
不飽和二羧酸酯的具體例包括馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、衣康酸二乙酯,或上述化合物的組合。
(甲基)丙烯酸羥烷酯的具體例包括(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯或(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯,或上述化合物的組合。
具有(甲基)丙烯醯基的聚醚的具體例包括聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯,或上述化合物的組合。
苯乙烯系化合物的具體例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間-甲基苯乙烯,對-甲基苯乙烯、對-甲氧基苯乙烯,或上述化合物的組合。
上述化合物以外的不飽和化合物的具體例包括丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙烯乙酯、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基1,3-丁二烯、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-芐基馬來醯亞胺、N-丁二醯亞胺基-3-馬來醯亞胺苯甲酸酯、N-丁二醯亞胺基-4-馬來醯亞胺丁酸酯、N-丁二醯亞胺基-6-馬來醯亞胺己酸酯、N-丁二醯亞胺基-3-馬來醯亞胺丙酸酯、N-(9-吖啶基)馬來醯亞胺,或上述化合物的組合。
其他不飽和化合物(a-2)可單獨使用或組合多種來使用。
其他不飽和化合物(a-2)較佳為包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸第三丁基酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸雙環戊酯、甲基丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊氧基乙酯、苯乙烯、對-甲氧基
苯乙烯、丁二烯,或上述化合物的組合。
具有環氧基的不飽和化合物(a-3)的具體例包括但不限於具有環氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物、具有環氧基的α-烷基丙烯酸酯化合物或環氧丙醚化合物。
具有環氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物的具體例包括(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧丁酯、(甲基)丙烯酸6,7-環氧庚酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯,或上述化合物的組合。
具有環氧基的α-烷基丙烯酸酯化合物的具體例包括α-乙基丙烯酸環氧丙酯、α-正丙基丙烯酸環氧丙酯、α-正丁基丙烯酸環氧丙酯、α-乙基丙烯酸-6,7-環氧庚酯,或上述化合物的組合。
環氧丙醚化合物的具體例包括鄰-乙烯基苯甲基環氧丙醚(o-vinylbenzylglycidylether)、間-乙烯基苯甲基環氧丙醚(m-vinylbenzylglycidylether)、對-乙烯基苯甲基環氧丙醚(p-vinylbenzylglycidylether),或上述化合物的組合。
具有環氧基的不飽和化合物(a-3)可單獨使用或組合多種來使用。
具有環氧基的不飽和化合物(a-3)較佳為包括甲基丙烯酸
環氧丙酯、甲基丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、甲基丙烯酸6,7-環氧庚酯、鄰-乙烯基苯甲基環氧丙醚、間-乙烯基苯甲基環氧丙醚、對-乙烯基苯甲基環氧丙醚,或上述化合物的組合。
具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的合成可在自由基起始劑(radical polymerization initiator)的存在下進行。自由基起始劑包括偶氮化合物、有機過氧化物、氧化還原(redox)系聚合起始劑。偶氮化合物的具體例包括2,2'-偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈),或上述化合物的組合。有機過氧化物的具體例包括過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯,或上述化合物的組合。氧化還原系聚合起始劑的具體例包括有機過氧化物與胺類的組合等。合成具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的自由基起始劑較佳為2,2'-偶氮二異丁腈。
具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的合成可在溶劑的存在下進行,其中溶劑的具體例與下述溶劑(E)的具體例相同,在此不另行贅述。合成具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的溶劑較佳為丙二醇單甲醚醋酸酯。
當具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)是先使不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)及其他不飽和化合物(a-2)經雙鍵共聚合反應,而形成側鏈具有羧酸基的共聚合物,接著,使該側鏈具有羧酸基的共聚合物與具有環氧基的不飽和化合物(a-3)進行加成反應而得時,基於不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)及其
他不飽和化合物(a-2)的總使用量為100重量份,不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)的使用量為5重量份至60重量份,較佳為10重量份至55重量份,且更佳為15重量份至50重量份;其他不飽和化合物(a-2)的使用量為40重量份至95重量份,較佳為45重量份至90重量份,且更佳為50重量份至85重量份。另外,基於不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)及其他不飽和化合物(a-2)的總使用量為100重量份,具有環氧基的不飽和化合物(a-3)的使用量為10重量份至40重量份,較佳為12重量份至35重量份,且更佳為15重量份至30重量份。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的使用量可為50重量份至100重量份,較佳為60重量份至100重量份,且更佳為70重量份至100重量份。
若具有鹼可溶性樹脂(A)不含有具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)時,感光性樹脂組成物所形成的膜硬度不佳。
除具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)以外,鹼可溶性樹脂(A)可選擇性地包括其他鹼可溶性樹脂(A-2)。
其他鹼可溶性樹脂(A-2)包括但不限於具有羧酸基或羥基的樹脂。其他鹼可溶性樹脂(A-2)的具體例包括不具有乙烯性不飽和基的丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯(urethane)系樹脂或酚醛清漆
(novolac)樹脂等樹脂。
不具有乙烯性不飽和基的丙烯酸系樹脂可由不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)、其他不飽和化合物(a-2)經雙鍵共聚合反應而製得,亦可由不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)、其他不飽和化合物(a-2)以及具有環氧基的不飽和化合物(a-3)經雙鍵共聚合反應而製得。。不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)、其他不飽和化合物(a-2)以及具有環氧基的不飽和化合物(a-3)的具體例與前述具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)所使用的不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)、其他不飽和化合物(a-2)以及具有環氧基的不飽和化合物(a-3)的具體例相同,在此不另贅述。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,其他鹼可溶性樹脂(A-2)的使用量可為0重量份至50重量份,較佳為0重量份至40重量份,且更佳為0重量份至30重量份。
含乙烯性不飽和基的化合物(B)包括第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)。
第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)包括胺基甲酸酯基與7個以上的丙烯醯基,且較佳為包括胺基甲酸酯基與10個以上的丙烯醯基。
第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)的製備方式例如但
不限於以多異氰酸酯化合物及多元醇化合物經縮合反應而得,其中多異氰酸酯化合物及多元醇化合物中的至少一者含有丙烯醯基,且多異氰酸酯化合物及多元醇化合物所含有的丙烯醯基的總數較佳為7個以上,更佳為10個以上。第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)的市售商品的具體例包括日本合成化學工業股份有限公司製造的UV1700B(重量平均分子量2000,具有10個丙烯醯基)、UV6300B(具有7個丙烯醯基)或UV7640B(具有7個丙烯醯基);日本化藥股份有限公司製造的DPHA40H(重量平均分子量7000,具有10個丙烯醯基)或UX5001T(具有8個丙烯醯基);根上工業股份有限公司製造的UN3320HS(重量平均分子量5000,具有15個丙烯醯基)、UN904(重量平均分子量4900,具有10個丙烯醯基)、UN3320HC(重量平均分子量1500,具有10個丙烯醯基);或者新中村化學公司製造的U15HA(重量平均分子量2000,具有15個丙烯醯基)、UA-33H(具有9個丙烯醯基)或UA-53H(具有15個丙烯醯基)。第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)的市售商品較佳為UV6300B、UX5001T、DPHA40H、UN3320HS,以及上述市售商品的組合。
第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)可單獨使用或組合
多種來使用。
當感光性樹脂組成物不含有第一含乙烯性不飽和基的化
合物(B-1)時,感光性樹脂組成物所形成的膜的硬度不佳。
當第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)具有10個以上的丙烯醯基以及胺基甲酸酯基時,感光性樹脂組成物所形成的膜的硬度更佳。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)的使用量可為30重量份至250重量份,較佳為35重量份至230重量份,且更佳為40重量份至210重量份。
第二含乙烯性不飽和基的化合物(B-2)的具體例為第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)以外的具有乙烯性不飽和基的化合物。
具有乙烯性不飽和基的化合物的具體例包括二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰酸二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰酸三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質的三(2-羥基乙基)異氰酸三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環氧乙烷(簡稱EO)改質的三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、環氧丙烷(簡稱PO)改質的三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、三丙二醇二(甲基)丙烯
酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羥甲基丙酯(di(trimethylolpropyl)tetra(meth)acrylate)、經環氧乙烷改質的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質的氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的甘油三(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質的雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛清漆聚縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯,或上述化合物的組合。
第二含乙烯性不飽和基的化合物(B-2)可單獨使用或組合多種來使用。第二含乙烯性不飽和基的化合物(B-2)較佳為二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯,或上述化合物的組合。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,含乙烯性不飽和基的化合物(B)的使用量可為50重量份至300重量份,較佳為55重量份至280重量份,且更佳為60重量份至250重量份。
光起始劑(C)的具體例包括氧-醯基肟類化合物
(O-acyloxime)或其它光起始劑。
氧-醯基肟類化合物的具體例包括由式(I)表示的氧-醯基肟類化合物或其它氧-醯基肟類化合物。
具體而言,由式(I)表示的氧-醯基肟類化合物如下所示。
式(I)中,X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8及X9各自獨立表示氫原子、鹵素原子、碳數為1至12的烷基、環戊基、環己基、苯基、芐基(benzyl)、苯甲醯基(benzoyl)、碳數為2至12的烷醯基(alkanoyl)、碳數為2至12的烷氧羰基或苯氧基羰基;X10及X11各自獨立表示氫原子、未經取代基取代且碳數為1至12的環烷基、經取代基取代且碳數為1至12的環烷基、未經取代基取代且碳數為1至12個的直鏈烷基、經取代基取代且碳數為1至12的直鏈烷基、未經取代基取代且碳數為1至12的支鏈烷基、經取代基取代且碳數為1至12的支鏈烷基、未經取代基取代的芳基、經取代基取代的芳基,其中取代基包括鹵素原子、碳數為1至6的
烷氧基或芳基。
由式(I)表示的氧-醯基肟類化合物的具體例包括1-[4-(苯
基硫代)苯基]-丙烷-3-環戊烷-1,2-二酮2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟),或上述化合物的組合。1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)可為由汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)有限公司製造,型號為IRGACURE OXE-01的商品。
氧-醯基肟類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
其他氧-醯基肟類化合物的具體例包括1-[4-(苯醯基)苯基]-庚烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-苯醯基-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代
基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)苯醯基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟),或上述化合物的組合。1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)可為由汽巴精化有限公司製造,型號為IRGACURE OXE-02的商品。
氧-醯基肟類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
其它氧-醯基肟類化合物較佳為包括1-[9-乙基-6-苯醯基
-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟),或上述化合物的組合。
其它光起始劑的具體例包括三氮雜苯(triazine)類化合物、苯乙烷酮(acetophenone)類化合物、二咪唑(biimidazole)類化
合物、二苯甲酮(benzophenone)類化合物、α-二酮(α-diketone)類化合物、醇酮(acyloin)類化合物、醇酮醚(acyloin ether)類化合物、醯膦氧化物(acylphosphineoxide)類化合物、醌(quinone)類化合物、含鹵素類化合物、過氧化物(peroxide),或上述化合物的組合。
三氮雜苯類化合物的具體例包括乙烯基-鹵代甲基-s-三
氮雜苯化合物(vinyl-halomethyl-s-triazine)、2-(萘并-1-取代基)-4,6-二(鹵代甲基)-s-三氮雜苯化合物(2-(naphtho-1-yl)-4,6-di(halomethyl)-s-triazine)、4-(對-胺基苯基)-2,6-二(鹵代甲基)-s-三氮雜苯化合物(4-(p-aminophenyl)-2,6-di(halomethyl)-s-triazine),或上述化合物的組合。
乙烯基-鹵代甲基-s-三氮雜苯化合物的具體例包括2,4-二
(三氯甲基)-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯(2,4-di(trichloromethyl)-6-(p-methoxy)styryl-s-triazine)、2,4-二(三氯甲基)-3-(1-對-二甲基胺基苯基-1,3-丁二烯基)-s-三氮雜苯(2,4-di(trichloromethyl)-3-(1-p-dimethylaminophenyl-1,3-butadienyl)-s-triazine]、2-三氯甲基-3-胺基-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯(2-trichloromethyl-3-amino-6-(p-methoxy)styryl-s-triazine),或上述化合物的組合。
2-(萘并-1-取代基)-4,6-二(鹵代甲基)-s-三氮雜苯化合物
的具體例包括2-(萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(4-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(4-
乙氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(4-丁氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-[4-(2-甲氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-[4-(2-乙氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-[4-(2-丁氧基乙基)-萘并-1-取代基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(2-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(6-甲氧基-5-甲基-萘并-2-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(6-甲氧基-萘并-2-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(5-甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(4,7-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(6-乙氧基-萘并-2-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2-(4,5-二甲氧基-萘并-1-取代基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯,或上述化合物的組合。
4-(對-胺基苯基)-2,6-二(鹵代甲基)-s-三氮雜苯化合物的具體例包括4-[對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-甲基-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-甲基-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[對-N,N-二(苯基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(對-N-氯乙基羰基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[對-N-(對-甲氧基苯基)羰基胺
基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-溴-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氯-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氟-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-溴-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氯-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氟-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-溴-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氯-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[鄰-氟-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-溴-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氯-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-[間-氟-對-N,N-二(氯乙基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-溴-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氯-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氟-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-溴-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氯-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氟-對-N-乙氧基羰基甲基胺基苯基)-2,6-二
(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-溴-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氯-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(間-氟-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-溴-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氯-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、4-(鄰-氟-對-N-氯乙基胺基苯基)-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2,4-二(三氯甲基)-6-[3-溴-4-[N,N-雙(乙氧基羰基甲基)胺基]苯基]-1,3,5-三氮雜苯,或上述化合物的組合。三氮雜苯類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
三氮雜苯類化合物較佳為包括4-[間-溴-對-N,N-二(乙氧基羰基甲基)胺基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-s-三氮雜苯、2,4-二(三氯甲基)-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯,或上述化合物的組合。
苯乙烷酮類化合物的具體例包括對二甲胺苯乙烷酮(p-dimethylaminoacetophenone)、α,α’-二甲氧基氧化偶氮苯乙烷酮、2,2’-二甲基-2-苯基苯乙烷酮、對-甲氧基苯乙烷酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮,或上述化合物的組合。
苯乙烷酮類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮可為由汽巴精化有限公司製造,型號為IRGACURE 907的商品。2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮可為由汽巴精化有限公司製造,型號為IRGACURE 369的商品。
苯乙烷酮類化合物較佳為包括2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮,或上述化合物的組合。
二咪唑類化合物的具體例包括2,2’-雙(鄰-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(鄰-氟苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(鄰-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(鄰-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(鄰-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(對-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2,2’,4,4’-四甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑,或上述化合物的組合。
二咪唑類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
二咪唑類化合物較佳為2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑。
二苯甲酮類化合物的具體例包括噻噸酮(thioxanthenone)、2,4-二乙基噻噸酮、噻噸酮-4-碸(thioxanthenone-4-sulfoxide)、二苯甲酮(benzophenone)、4,4’-雙(二甲胺)二苯甲酮(4,4’-bis(dimethylamino)benzophenone)、4,4’-雙(二乙胺)二苯甲酮4,4’-bis(diethylamino)benzophenone,或上述化合物的組合。二苯甲酮類化合物可單獨或混合使用。二苯甲酮類化合物較佳為4,4’-雙(二乙胺)二苯甲酮。
α-二酮類化合物的具體例包括苯偶醯(benzil)、雙乙醯
(diacetyl),或上述化合物的組合。α-二酮類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
酮醇類化合物的具體例包括二苯乙醇酮(benzoin)。酮醇類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
酮醇醚類化合物的具體例包括二苯乙醇酮甲醚(benzoin methylether)、二苯乙醇酮乙醚(benzoin ethylether)、二苯乙醇酮異丙醚(benzoin isopropyl ether),或上述化合物的組合。酮醇醚類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
醯膦氧化物類化合物的具體例包括2,4,6-三甲基苯醯基二苯基膦氧化物(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphineoxide)、雙(2,6-二甲氧基苯醯)-2,4,4-三甲基苯基膦氧化物(bis(2,6-dimethoxy-benzoyl)-2,4,4-trimethylbenzyl phosphineoxide),或上述化合物的組合。醯膦氧化物類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
醌類化合物的具體例包括蒽醌(anthraquinone)、1,4-萘醌(1,4-naphthoquinone),或上述化合物的組合。醌類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
含鹵素類化合物的具體例包括苯醯甲基氯(phenacyl chloride)、三溴甲基苯碸(tribromomethyl phenylsulfone)、三(三氯甲基)-s-三氮雜苯(tris(trichloromethyl)-s-triazine),或上述化合物的組合。含鹵素類化合物可單獨使用或組合多種來使用。
過氧化物的具體例包括二-第三丁基過氧化物
(di-tert-butyl)peroxide))等。過氧化物可單獨使用或組合多種來使用。
光起始劑(C)較佳為包括1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-
二酮-2-(O-苯醯基肟)(商品名OXE-01;由汽巴精化有限公司製造)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯肟)(商品名OXE-02;由汽巴精化有限公司製造)、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮(商品名IRGACURE 907;由汽巴精化有限公司製造),或其組合。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,光起始劑
(C)的使用量可為10重量份至100重量份,較佳為12重量份至90重量份,且更佳為15重量份至80重量份。
含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)包括第一含矽原子的
氧雜環丁烷化合物、第二含矽原子的氧雜環丁烷化合物或上述兩者的組合。
含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)的重量平均分子量可
為200至4000,較佳為200至3600,且更佳為200至3200。
第一含矽原子的氧雜環丁烷化合物為由式(1)表示的化合
物或其縮合物。
Si(R1)a(OR2)4-a 式(1)
式(1)中,R1及R2各自獨立表示碳數為1至8的烷基、碳數為6至10的環烷基、碳數為6至10的芳基、碳數為2至7的烷基羰基或具有氧雜環丁基(oxetanyl)的有機基,其中R1及R2中的至少一者為具有氧雜環丁基的有機基;a表示選自0至3的整數第二含矽原子的氧雜環丁烷化合物是由式(2)表示的化合物經加熱縮合反應(heat of condensation reaction),再與由式(3)表示的含羥基的氧雜環丁烷化合物進行酯交換反應(ester-interchange reaction)而得。
Si(R3)b(OR4)4-b 式(2)
式(2)中,R3各自獨立表示碳數為1至8的烷基、碳數為6至10的環烷基或碳數為6至10的芳基;R4各自獨立表示碳數為1至8的烷基、碳數為6至10的環烷基、碳數為6至10的芳基或碳數為2至5的烷基羰基;b表示選自0至2的整數,
式(3)中,R5至R10各自獨立表示氫原子、氟原子、碳數為1至4的烷基、具有羥基的烷基或苯基,其中,R5至R10中的至少一者為具有羥基的烷基。
由式(1)表示的化合物的具體例包括3-[(3-乙基氧雜環丁
烷-3-基)甲氧基]丙基三甲氧基矽烷、3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]丙基三乙氧基矽烷、3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]丙基三乙醯氧基矽烷、3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]丙基甲基二甲氧基矽烷、3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]丙基甲基二乙氧基矽烷、3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]丙基甲基二乙醯氧基矽烷、3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]丙基二甲基甲氧基矽烷、3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]丙基二甲基乙氧基矽烷、3-[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]丙基二甲基乙醯氧基矽烷、(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基三甲氧基矽烷、(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基三乙氧基矽烷、雙[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]二甲氧基矽烷、雙[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]二乙氧基矽烷、三[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]甲氧基矽烷、三[(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲氧基]乙氧基矽烷,或上述化合物的組合。基於水解的觀點,由式(1)表示的化合物較佳為具有甲氧基。
由式(2)表示的化合物的具體例包括四甲氧基矽烷、四乙
氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三乙醯氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三乙醯
氧基矽烷、丙基三甲氧基矽烷、丙基三乙氧基矽烷、環己基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二乙基二甲氧基矽烷、二乙基二乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷,或上述化合物的組合。基於酯交換反應的立體障礙(steric hindrance)較小的觀點,由式(2)表示的化合物較佳為四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷,或上述化合物的組合。
就合成容易的觀點,由式(3)表示的含羥基的氧雜環丁烷化合物的具體例較佳為包括(3-甲基氧雜環丁烷-3-基)甲醇、(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲醇、2-羥基甲基氧雜環丁烷,或上述化合物的組合。
由式(1)表示的化合物的市售商品,例如TMSOX或
TESOX(以上,由東亞合成公司製造)。由式(1)表示的化合物的縮合物的市售商品,例如OX-SQ、OX-SQ-H或OX-SQ-SI20(由東亞合成公司製造)。第二含矽原子的氧雜環丁烷化合物的市售商品,例如OXT-191(由東亞合成公司製造)。上述市售商品可單獨使用或組合多種來使用。
基於與玻璃基板、氮化矽基板等的含有矽原子的基板以及鉬(molybdenum)基板、銦錫氧化物(indium-tin oxide,ITO)基板等的不含有矽原子的基板的密著性的觀點,含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)具有至少一個氧雜環丁基,較佳為具有二個以上的氧
雜環丁基,更佳為具有四個以上的氧雜環丁基。
若感光性樹脂組成物不含有含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)時,感光性樹脂組成物所形成的膜密著性不佳。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)的使用量可為10重量份至80重量份,較佳為12重量份至75重量份,且更佳為15重量份至70重量份。
溶劑(E)的具體例包括芳香族系化合物、醇系化合物、醚系化合物、酯系化合物、酮系化合物,或上述溶劑的組合。
芳香族系化合物的具體例包括苯、甲苯、二甲苯,或上述化合物的組合。
醇系化合物的具體例包括甲醇、乙醇,或上述化合物的組合。
醚系化合物的具體例包括乙二醇單丙醚、二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚,或上述化合物的組合。
酯系化合物的具體例包括乙二醇單甲醚醋酸酯、乙二醇單乙醚醋酸酯、丙二醇單甲醚醋酸酯、丙二醇單乙醚醋酸酯、丙二醇單丙醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯,或上述化合物的組合。
酮系化合物的具體例包括甲乙酮、丙酮,或上述化合物的組合。
溶劑(E)可單獨使用或組合多種來使用。
溶劑(E)較佳為包括二乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯,或上述溶劑的組合。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,溶劑(E)的使用量可為200重量份至2400重量份,較佳為300重量份至2000重量份,且更佳為400重量份至1600重量份。
在不影響本發明功效的前提下,感光性樹脂組成物可選擇性地進一步添加添加劑(F)。添加劑(F)的具體例包括界面活性劑(surfactant)、填充劑(filler)、密著促進劑(adhesion promoter)、交聯劑(cross-linking agent)、抗氧化劑(antioxidant)、防凝集劑(anticoagulant)或鹼可溶性樹脂(A)以外的其他能增加各種性質(如機械性質)的聚合物。
界面活性劑包括由陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑、兩界面活性劑性、聚矽氧烷系界面活性劑、氟原子系界面活性劑界面活性劑,或上述界面活性劑的組合。
界面活性劑的具體例包括聚氧化乙烯月桂基醚(聚環氧乙烷十二烷基醚)(polyoxyethylene lauryl ether)、聚氧化乙烯硬脂基醚(polyoxyethylene stearyl ether)或聚氧化乙烯油基醚(polyoxyethylene oleyl ether)等的聚氧化乙烯烷基醚類;聚氧化乙烯辛基苯基醚(polyoxyethylene octyl phenyl ether)或聚氧化乙烯壬
基苯基醚(polyoxyethylene nonyl phenyl ether)等的聚氧化乙烯烷基苯基醚類;聚乙二醇二月桂酸酯(polyethylene glycol dilaurate)或聚乙二醇二硬酸酯(polyethylene glycol distearate)等的聚乙二醇二酯類;山梨糖醇酐脂肪酸酯類(sorbitan fatty acid esters);脂肪酸改質的聚酯類(fatty acid-modified polyesters);或三級胺改質的聚胺基甲酸酯類(tertiary amine-modified polyurethane)。
界面活性劑可單獨使用或組合多種來使用。
界面活性劑的市售商品的具體例包括KP(由信越化學工
業製造)、SF-8427(由道康寧東麗聚矽氧股份有限公司(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.)製造)、Polyflow(由共榮社油脂化學工業製造)、F-Top(由得克姆股份有限公司製造(Tochem Products Co.,Ltd.)製造)、Megafac(由大日本印墨化學工業(DIC)製造)、Fluorade(由住友3M股份有限公司(Sumitomo 3M Ltd.)製造)、Asahi Guard或Surflon(由旭硝子製造)、SINOPOL E8008(由中日合成化學製造)、F-475(由大日本印墨化學工業製造)或其組合。
填充劑的具體例包括玻璃或鋁等。
密著促進劑的具體例包括乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基
三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油基丙基甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧
基矽烷、3-甲基丙醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-統丙基三甲氧基矽烷,或上述化合物的組合。
抗氧化劑的具體例包括2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯
酚)(2,2-thiobis(4-methyl-6-t-butylphenol))、2,6-二-第三丁基苯酚(2,6-di-t-butylphenol),或上述化合物的組合。
防凝集劑的具體例包括聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate)
等。
交聯劑的具體例包括日本環氧樹脂公司製造,型號為
1031S或157S-70等的環氧化合物或環氧樹脂。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,添加劑(F)
中的填充劑、密著促進劑、抗氧化劑、防凝集劑或鹼可溶性樹脂(A)以外的聚合物的使用量不超過10重量份,較佳為不超過6重量份。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,添加劑(F)
中的界面活性劑的使用量不超過6重量份,較佳為不超過4重量份。
基於鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,添加劑(F)
中的交聯劑的使用量不超過100重量份,較佳為不超過80重量份。
用來製備感光性樹脂組成物的方法例如:將鹼可溶性樹脂(A)、含乙烯性不飽和基的化合物(B)、光起始劑(C)、含矽原子
的氧雜環丁烷化合物(D)以及溶劑(E)放置於攪拌器中攪拌,使其均勻混合成溶液狀態,必要時亦可添加添加劑(F),予以均勻混合後,便可獲得溶液狀態的感光性樹脂組成物。
本發明提供一種薄膜的形成方法,其包括:(i)於基板上形成上述的感光性樹脂組成物;以及(ii)對上述的感光性樹脂組成物進行處理步驟,以形成薄膜。該處理步驟包括:曝光、顯影以及後烤等步驟。
本發明的薄膜可作為應用於液晶顯示元件的保護膜或間隙體。當然,本發明的薄膜不限於此,亦可應用於例如半導體元件或光波導路的芯材或包覆材料等。
以下以形成保護膜及間隙體為例進行說明。在一實施例中,形成保護膜的步驟包括:先將由紅色、綠色及藍色著色層組成的畫素層形成於透明基板上,再將感光性樹脂組成物塗佈於畫素層上,接著,進行曝光、顯影以及後烤等步驟。在另一實施例中,形成間隙體的步驟包括:在已形成有保護膜及畫素層的透明基板上,形成透明導電膜,再將感光性樹脂組成物塗佈於透明導電膜上,接著,進行曝光、顯影以及後烤等步驟。換言之,若欲形成保護膜,則是將感光性樹脂組成物塗佈於基板上的畫素層上;而若欲形成間隙體,則是將感光性樹脂組成物塗佈於基板上的透明導電膜上。
當然,本發明的保護膜及間隙體並不限定於形成於畫素層或透明導電膜上,而可以形成於基板上或基板上的各種元件上。以下,亦將塗佈上感光性樹脂組成物的元件稱為「被塗佈物」。
具體而言,上述間隙體或保護膜的形成方法進一步依序包括以下步驟:(a)使用感光性樹脂組成物,以形成膜;(b)對膜進行圖案化曝光;(c)藉由鹼顯影移除不需要的部分,以形成圖案;以及(d)進行後烤處理,以形成保護膜或間隙體。
藉由塗佈法或乾膜法將感光性樹脂組成物塗佈於形成了畫素層或透明導電膜的基板(被塗佈物)上,以形成膜。
基板可為透明基板或透明導電基板。
透明基板例如為玻璃基板或樹脂基板,較佳為玻璃基板。玻璃基板的具體例包括鈉鈣玻璃或無鹼玻璃。樹脂基板的具體例包括聚對苯二甲酸乙二酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚醚碸、聚碳酸酯或聚醯亞胺。
透明導電基板可為於透明基板的全部表面上具有氧化錫(SnO2)所形成的NESA膜(美國必丕志(PPG)公司註冊商標)或具有氧化銦-氧化錫(In2O3-SnO2)所形成的ITO膜等。
以塗佈法形成膜的方法是將感光性樹脂組成物的溶液塗佈於被塗佈物上。應用於塗佈法的感光性樹脂組成物溶液的固形物濃度為5wt%至50wt%,較佳為10wt%至40wt%,且更佳為15wt%
至35wt%。塗佈法包括但不限於噴塗法、輥塗法、旋塗法、縫模塗佈法、棒塗佈法或噴墨塗佈法;較佳為旋塗法或縫模塗佈法。另外,在塗佈法之前,基板的塗佈面較佳為先經過加熱步驟。
以乾膜法形成膜的方法為將由感光性樹脂組成物形成的感光性乾膜堆疊於基膜上。感光性乾膜可堆疊並於移除溶劑後形成感光膜。應用於乾膜法的感光性樹脂組成物溶液的的固形物濃度為5wt%至50wt%,較佳為10wt%至50wt%,更佳為20wt%至50wt%,尤佳為30wt%至50wt%。感光性乾膜的基膜的具體例包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯或聚氯乙烯。感光性乾膜的基膜的厚度較佳為15μm至125μm,更佳為1μm至30μm。
當感光性乾膜不使用時,感光性乾膜亦可堆疊並以覆蓋膜保存。覆蓋膜較佳具有脫模性(releasing property),以使感光性乾膜不使用時,感光性乾膜與覆蓋膜不分離,但感光性乾膜欲使用時,感光性乾膜與覆蓋膜可輕易分離。具有前述特性的覆蓋膜例如是將有機矽脫模劑塗佈或印刷於合成樹脂膜上來形成。合成樹脂膜的具體例包括聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜或聚胺酯薄膜。覆蓋膜的厚度較佳為約5μm至30μm。覆蓋膜亦可為積層二層或三層的覆蓋膜。
以乾膜法堆疊膜的方法的具體例為在透明基膜上熱壓黏合透明感光性乾膜。
於前述的方法中,膜較佳為以塗佈法製造,其次為使用乾膜法製造,且較佳為對膜進一步進行預烤處理。預烤處理的條件可依成分及混合比例而有所不同,較佳為於70℃至120℃下加熱1分鐘至15分鐘。於預烤處理後,膜的厚度較佳為0.5μm至10μm;更佳為1.0μm至7.0μm。
以具有特定圖案的光罩對上述膜進行曝光。在曝光過程中所使用的放射線的具體例可為可見光、紫外光或遠紅外光,並且放射線的波長較佳為250nm至550nm,較佳為365nm。
當放射劑量(曝光量)於波長為365nm時,以照度計((Optical Associates)公司製造,型號為OAI model 356的商品)量測放射線強度較佳為100J/m2至5000J/m2;更佳為200J/m2至3,000J/m2。
藉由鹼顯影移除不需要的部分,以形成圖案。
顯影液的具體例為無機鹼,如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸酸鈉或氨;第一級脂肪胺,如乙胺或正丙胺;第二級脂肪胺,如二乙胺或正丙胺;第三級脂肪胺,如三甲胺、二乙胺甲基、二甲基乙基胺或三乙胺;第三級脂肪環酸,如吡咯、哌啶、N-甲基哌啶、N-甲基1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一
碳烯或1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯;第三級芳香胺,如吡啶、甲基嘧啶、二甲基吡啶或喹啉;第四級銨鹽鹼性化合物,如四甲基氫氧化銨或四乙基氫氧化銨之水溶液。水溶性有機溶劑或表面活性劑,如甲醇或乙醇,亦可視需要添加於顯影液中。
顯影的方法例如是浸漬法(dipping method)、含浸法(impregnation method)或噴淋法(shower method)。顯影較佳為於室溫至180℃下進行約10秒。
將形成了預定的圖案的基板於顯影後進行蒸氣清洗30秒至90秒,並經由壓縮空氣或氮氣風乾。
以加熱板或烘箱等加熱裝置對形成了預定的圖案的基板進行後烤(post-bake)處理,以形成間隙體或保護膜。加熱溫度設定在100℃至250℃之間,加熱時間為30分鐘至180分鐘。
本發明更提供一種液晶顯示元件,其包括由本發明的感光性樹脂組成物所形成的保護膜或隔離壁。本發明的液晶顯示元件可以如下述方法製造。
首先,準備兩片基板,並以前述薄膜的形成方法,在其中一片或兩片基板上形成保護膜或隔離壁。接著,在兩片基板上進一步分別設置配向膜。接著,在這兩片基板之間配置液晶,並
製造液晶胞。
為了製造液晶胞(cell),可以列舉例如以下兩種方法。
第一種方法:首先,將兩片基板隔著間隙體(胞間隙)相對
配置,使各自的液晶配向膜相對向;使用密封劑將兩片基板的周邊部位貼合在一起;向由基板表面和密封劑所劃分的間隙內注入填充液晶;並且封閉注入孔,如此可以製造液晶胞。
第二種方法:稱作為滴注(One Drop Fill,ODF)方式的方
法。首先,在形成液晶配向膜的兩片基板中的一片基板上的預定部位,塗佈例如紫外線固化性密封材料;在液晶配向膜面上滴下液晶;然後,貼合另一片基板,使液晶配向膜相對向;接著,對基板整面照射紫外線,以使密封劑固化,藉此可以製造液晶胞。
在採用上述任一方法的情況下,都希望接著將液晶胞加
熱至所用液晶呈各向同性相的溫度後,緩慢冷卻至室溫,藉此除去填充液晶時的流動配向。
然後,通過在液晶胞的外側表面上貼合偏光板
(polarizer),即可以得到本發明的液晶顯示元件。
密封劑的具體例包括作為固化劑的環氧樹脂等。
液晶胞外側使用的偏光板可以列舉用乙酸纖維素(cellulose acetate)保護膜夾住使聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)拉伸配向的同時吸收碘所得的稱作為「H膜」的偏光膜(polarizing film)而形成的偏光板或者H膜自身所形成的偏光板。
液晶單元所使用的液晶可單獨使用或混合使用,液晶包
括但不限於二胺基苯類液晶、噠嗪(pyridazine)類液晶、希夫氏鹼(shiff Base)類液晶、氧化偶氮基(azoxy)類液晶、聯苯類液晶、苯基環己烷類液晶、聯苯(biphenyl)類液晶、苯基環己烷(phenylcyclohexane)類液晶、酯(ester)類液晶、三聯苯(terphenyl)、聯苯環己烷(biphenylcyclohexane)類液晶、嘧啶(pyrimidine)類液晶、二氧六環(dioxane)類液晶、雙環辛烷(bicyclooctane)類液晶或立方烷(cubane)類液晶等,且可視需求再添加例如是氯化膽固醇(cholesteryl chloride)、膽固醇壬酸酯(cholesteryl nonanoate)、膽固醇碳酸酯(cholesteryl carbonate)等的膽固醇型液晶、或是以商品名「C-15」、「CB-15」(默克公司製造)的對掌(chiral)劑等;或者是對癸氧基苯亞甲基-對胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯等強介電性(ferroelectric)類液晶。
本發明將就以下實施例來作進一步說明,但應瞭解的
是,該等實施例僅為例示說明之用,而不應被解釋為本發明實施的限制。
以下說明具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的合成例A-1-1至合成例A-1-5:
在容積500毫升的四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計,並導入氮氣。然後,在四頸錐瓶中,
加入135重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯,並將溫度升溫至100℃。接著,將50重量份的甲基丙烯酸(簡稱為MAA)、10重量份的甲基丙烯酸雙環戊酯(簡稱為FA-513M)、40重量份的甲基丙烯酸苯甲酯(簡稱為BzMA)及2.6重量份的2,2'-偶氮二異丁腈溶於100重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯中,以形成混合溶液,並將此混合溶液於2小時內逐滴滴入四頸錐瓶中。於100℃反應5小時後,將40重量份的甲基丙烯酸環氧丙酯(簡稱為GMA)加至充滿氮氣的四頸錐瓶中,並將溫度上升至110℃。反應6小時後,經脫揮、乾燥後,即可製得合成例A-1-1的具有乙烯性不飽和基的樹脂(以下亦稱為具有乙烯性不飽和基的樹脂A-1-1)。
合成例A-1-2至合成例A-1-5是以與合成例A-1-1相同的步驟來分別製備具有乙烯性不飽和基的樹脂A-1-2至A-1-5,並且其不同處在於:改變單體的種類及其使用量(如表1所示)。
表1及表2中簡稱所對應的化合物如下所示。
以下說明其他鹼可溶性樹脂(A-2)的合成例A-2-1至合成例A-2-3:
在容積500毫升的四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計,並導入氮氣。然後,在四頸錐瓶中,加入1重量份的2,2'-偶氮二異丁腈、240重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯、50重量份的甲基丙烯酸(簡稱為MAA)、20重量份的甲基丙烯酸雙環戊酯(簡稱為FA-513M)、30重量份的甲基丙烯酸苯甲酯(簡稱為BzMA)。然後,緩慢攪拌並升溫至80℃,使各反應物均勻混合並進行聚合反應4小時。接
著,再將其升溫至100℃,並添加0.5重量份的2,2’-偶氮二異丁腈。進行聚合反應1小時後,經脫揮、乾燥後,即可製得合成例A-2-1的其它鹼可溶性樹脂(亦稱為其它鹼可溶性樹脂A-2-1)。
合成例A-2-2是以與合成例A-2-1相同的步驟來製備其它鹼可溶性樹脂A-2-2,並且其不同處在於:改變單體的種類及其使用量(如表2所示)。
在容積500毫升的四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、冷凝管及溫度計,並導入氮氣。然後,在四頸錐瓶中,加入1重量份的2,2'-偶氮二異丁腈、240重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯、30重量份的甲基丙烯酸(簡稱為MAA)、30重量份的甲基丙烯酸雙環戊酯(簡稱為FA-513M)、30重量份的甲基丙烯酸苯甲酯(簡稱為BzMA)、10重量份的甲基丙烯酸環氧丙酯(簡稱為GMA)。然後,緩慢攪拌並升溫至80℃,使各反應物均勻混合並進行聚合反應4小時。接著,再將其升溫至100℃,並添加0.5重量份的2,2’-偶氮二異丁腈。進行聚合反應1小時後,經脫揮、乾燥後,即可製得合成例A-2-3的其它鹼可溶性樹脂(亦稱為其它鹼可溶性樹脂
A-2-3)。
以下說明含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)的合成例D-2至合成例D-3:
在80克的二丙酮醇(Diacetone alcohol,DAA)中,加入27.84克(100毫莫耳)的TMSOX(由東亞合成公司製造)及0.54克(30.0毫莫耳)的水,並於室溫下攪拌一陣子之後,在60℃下攪拌2小時。之後,升溫至160℃,一邊使二丙酮醇與甲醇共沸,一邊反應6小時。即可獲得以二丙酮醇稀釋的固體含量濃度為20重量%、以下述式(6)表示的含矽原子的氧雜環丁烷化合物D-2。
在400克的二丙酮醇中,加入89.41克(0.1莫耳)的Methyl silicate 53A(由式(7)表示的化合物,其中m為7或8,由Colcoat公司製造)及209.9克(1.8莫耳)的(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲醇,並於室溫下攪拌一陣子之後,在60℃下攪拌2小時。之後,升溫至160℃,一邊使二丙酮醇與甲醇共沸,一邊反應6小時。即可獲得以二丙酮醇稀釋的固體含量濃度為20重量%、以下述式(8)表示的含矽原子的氧雜環丁烷化合物D-3。在式(8)中,m為7或8。
以下說明感光性樹脂組成物及膜的實施例1至實施例7以及比較例1至比較例6:
將100重量份的具有乙烯性不飽和基的樹脂A-1-1、30重量份的UV6300B(具有7個丙烯醯基,日本合成化學工業股份有限公司製造)(簡稱為B-1-1)、20重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(簡稱為B-2-1)、10重量份的1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)(商品名OXE-01;由汽巴精化有限公司製造)(簡稱為C-1)、10重量份的TESOX(由東亞合成製造)(簡稱為D-1)以及200重量份的丙二醇單甲醚醋酸酯(簡稱為E-1)中,並且以搖動式攪拌器(shaking type stirrer)攪拌均勻後,即可製造得實施例1的感光性樹脂組成
物。將所製得的感光性樹脂組成物以後述各評價方式進行評價,其結果如表3所示。
將實施例1的感光性樹脂組成物以旋轉塗佈方式塗佈於素玻璃基板(尺寸為100mm×100mm×0.7mm)上,以形成厚度為約6μm的塗膜。接著,將塗膜在90℃下預烤2至3分鐘。然後,在曝光機與塗膜之間置入光罩,並以100mJ/cm2的紫外線對預烤塗膜進行圖案化曝光(曝光機型號為AG500-4N,由M&R奈米科技(M&R Nanotechnology)製造)。將經曝光的塗膜浸漬於0.05%的氫氧化鉀水溶液45至90秒,以去除上述經曝光的塗膜的不需要的部分。然後,用水清洗素玻璃基材。最後,將塗膜在235℃下以烘箱進行後烤30分鐘,即可獲得上面形成實施例1的膜的玻璃基板。將實施例1的膜以後述各評價方式進行評價,其結果如表3所示。
表3及表4中簡稱所對應的化合物如下所示。
實施例2至實施例7的感光性樹脂組成物及膜是以與實施例1相同的步驟製備,並且其不同處在於:改變感光性樹脂組成物的成分及其使用量(如表3所示)。將實施例2至實施例7所製得膜以後述各評價方式進行評價,其結果如表3所示。
比較例1至比較例6的感光性樹脂組成物及膜是以與實施例1相同的步驟製備,並且其不同處在於:改變感光性樹脂組成物的成分及其使用量(如表4所示)。將比較例1至比較例6所製得膜以後述各評價方式進行評價,其結果如表4所示。
密著性是根據JIS K-5400-1990的8.5密著性試驗法中的8.5.2的網狀格(cross-hatched)測定來評價。將上述實施例以及比較例所獲得的膜以小刀割成100個網狀格。然後,以膠帶沾黏後撕下,觀察網狀格殘留的情形。脫落的網狀格數量越少,表示密著性越好。根據下示評估準則來評價密著性。
○:0%≦脫落的網狀格數量≦5%
△:5%<脫落的網狀格數量≦35%
×:35%<脫落的網狀格數量≦100%
將上述實施例以及比較例所獲得的膜,根據JIS K-5400-1990的8.4.1鉛筆劃痕試驗(pencil scratch test),,評價其鉛筆硬度。根據下示評估準則來評價硬度。
◎:5H≦鉛筆硬度
○:4H≦鉛筆硬度<3H
△:3H≦鉛筆硬度<2H
×:鉛筆硬度<2H
由表3以及表4得知,與使用含有具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的感光性樹脂組成物所形成的膜(實施例1至實施例7)相比,使用不含有具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的感光性樹脂組成物所形成的膜(比較例1、2、5)所形成的膜的硬度不佳。
另外,與使用含有第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)(亦即具有7個以上的丙烯醯基以及胺基甲酸酯基的含乙烯性不飽和基的化合物)的感光性樹脂組成物所形成的膜(實施例1至實施例7)相比,使用不含有第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)的感光性樹脂組成物所形成的膜(比較例3、6)所形成的膜的硬度不佳。
此外,與使用含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)的感光性樹脂組成物所形成的膜(實施例1至實施例7)相比,使用不含有含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)的感光性樹脂組成物所形成的膜(比較例4、5、6)所形成的膜的密著性不佳。
又,當將具有10個以上的丙烯醯基以及胺基甲酸酯基的第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)用於感光性樹脂組成物(實施例3至實施例5)時,感光性樹脂組成物所形成的膜的硬度更佳。
綜上所述,本發明的感光性樹脂組成物由於包括特定的鹼可溶性樹脂如具有乙烯性不飽和基的樹脂、具有7個以上的丙烯醯基及胺基甲酸酯基的含乙烯性不飽和基的化合物以及含矽原子的氧雜環丁烷化合物,因此,將本發明的感光性樹脂組成物用
於形成膜如保護膜或隔離壁時,該膜兼具有密著性佳以及硬度佳的優點。換言之,本發明的感光性樹脂組成物由於含有特定的成分,而可以解決習知保護膜或隔離壁的密著性不佳及硬度不佳的問題,因而適用於液晶顯示元件。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
Claims (9)
- 一種感光性樹脂組成物,其包括:鹼可溶性樹脂(A);含乙烯性不飽和基的化合物(B);光起始劑(C);含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D):以及溶劑(E);其中,鹼可溶性樹脂(A)包括具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1),所述含乙烯性不飽和基的化合物(B)包括第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1),所述第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)包括胺基甲酸酯基與7個以上的丙烯醯基;所述含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)的重量平均分子量為200至4000;所述具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)是由不飽和羧酸或不飽和羧酸酐化合物(a-1)及其他不飽和化合物(a-2)共聚合而得的共聚合物與具有環氧基的不飽和化合物(a-3)反應而得。
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物,其中,所述含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)包括第一含矽原子的氧雜環丁烷化合物、第二含矽原子的氧雜環丁烷化合物或上述兩者的組合,所述第一含矽原子的氧雜環丁烷化合物為由式(1)表示的化 合物或其縮合物,Si(R1)a(OR2)4-a 式(1)式(1)中,R1及R2各自獨立表示碳數為1至8的烷基、碳數為6至10的環烷基、碳數為6至10的芳基、碳數為2至7的烷基羰基或具有氧雜環丁基的有機基,其中R1及R2中的至少一者為具有氧雜環丁基的有機基;a表示選自0至3的整數,所述第二含矽原子的氧雜環丁烷化合物是由式(2)表示的化合物經加熱縮合反應、與由式(3)表示的含羥基的氧雜環丁烷化合物進行酯交換反應而得,Si(R3)b(OR4)4-b 式(2)式(2)中,R3各自獨立表示碳數為1至8的烷基、碳數為6至10的環烷基或碳數為6至10的芳基;R4各自獨立表示碳數為1至8的烷基、碳數為6至10的環烷基、碳數為6至10的芳基或碳數為2至5的烷基羰基;b表示選自0至2的整數,
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物,其中,所述含乙烯性不飽和基的化合物(B)包括第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1),所述第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)包括胺基甲酸酯基與10個以上的丙烯醯基。
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物,其中,基於所述鹼可溶性樹脂(A)的使用量為100重量份,所述具有乙烯性不飽和基的樹脂(A-1)的使用量為50重量份至100重量份,所述含乙烯性不飽和基的化合物(B)的使用量為50重量份至300重量份,所述第一含乙烯性不飽和基的化合物(B-1)的使用量為30重量份至250重量份,所述光起始劑(C)的使用量為10重量份至100重量份,所述含矽原子的氧雜環丁烷化合物(D)的使用量為10重量份至80重量份,且所述溶劑(E)的使用量為200重量份至2400重量份。
- 一種薄膜的形成方法,包括:於一基板上形成一感光性樹脂組成物,所述感光性樹脂組成物如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述;以及對所述感光性樹脂組成物進行一處理步驟,以形成一薄膜。
- 一種薄膜,其是藉由如申請專利範圍第5項所述的薄膜的形成方法而製得。
- 一種保護膜,其為如申請專利範圍第6項所述的薄膜。
- 一種隔離壁,其為如申請專利範圍第6項所述的薄膜。
- 一種液晶顯示元件,其包括如申請專利範圍第7項所述的保護膜或如申請專利範圍第8項所述的隔離壁。
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